探地雷达地波法测定红壤区土壤水分的参数律定研究

探地雷达地波法是一种农田尺度快速测量土壤体积含水量的有效技术,能够弥补传统方法和卫星遥感方法在含水量监测上的不足。但地波法在红壤地区进行含水量反演的最佳参数仍未确定,相关研究鲜有报道。本研究以位于南方红壤区江西省鹰潭市孙家流域为例,采用地波法对区域土壤体积含水量进行了探测:先使用共中心点法确定所用雷达的系统延时、有效反演深度,并利用Topp、Roth、Ferre和朱安宁四种常用的经验模型由介电常数ε反演土壤含水量;然后通过固定间距法进行区域性的土壤体积含水量测量,确定雷达测量时的最佳天线间距。这一系列过程中,土壤含水量实测值是用烘干法校正的管式时域反射仪(time domain reflectometry,TDR)测定的土壤体积含水量。研究的目的是为了律定地波法在红壤区测定土壤含水量的有效反演深度、最优模型和最佳天线间距等参数。结果表明:60 MHz探地雷达地波法反演0～40 cm土层的土壤体积含水量时精度最高,误差最小;Roth经验模型更适合于红壤地区0～40 cm土层土壤含水量的反演,均方根误差(root mean square error,RMSE)为0.022 m3m-3;地波法的最佳天线间距为1.0 m,能够准确地反演土壤体积含水量;土地利用类型对雷达的探测精度具有一定影响,在1.0 m天线间距下,旱地上的反演精度优于果园,旱地和果园的RMSE分别为0.004和0.020 m3m-3。     

基于主成分分析的B、Cu胁迫下油菜 生理响应机制研究

为研究油菜在B、Cu胁迫下的生理响应机制,找出最佳的B、Cu浓度配比,采用5种不同浓度的Cu溶液和3种不同浓度的B溶液交叉处理盆栽油菜幼苗,胁迫20 d后测定油菜的叶绿素含量、蛋白质含量、硝态氮含量、淀粉酶活性、丙二醛含量以及过氧化物酶活性。采用主成分分析法分析不同处理下各指标的变化规律。结果表明,T_(200)B_1组合时综合权重最高,即B 0.5 mg/L、Cu 200 mg/L配施时对各项综合指标最好,其次是Cu 100 mg/L、B 0.5 mg/L,说明0.5 mg/L的B对高浓度的Cu胁迫有较好的缓解作用,适量的B、Cu施用对油菜生长有很好的促进作用。各项指标在主成分中的权重排序得出,不同B、Cu处理对叶绿素影响最大。     

基于双向准Z源逆变器的无刷直流电机驱动系统研究

针对农用电动运输车直流电源电压降落而导致的动力降低,以及车辆行驶工况复杂多变等问题,设计一种基于双向准Z源逆变器的无刷直流电机驱动系统。以STM32F103C8T6为控制器,完成驱动系统的硬件电路设计。通过直流母线方波升压和SVPWM控制策略,使无刷直流电机驱动系统具有ON-PWM斩波、准Z源方波升压、准Z源SVPWM三种驱动模式。最后搭建驱动系统的试验平台,取直流电源电压U_(dc)=24 V,直通占空比D_0=0.2,准Z源方波升压和准Z源SVPWM都将逆变桥的直流母线电压提升至40 V以上,有效解决直流电源电压降落的问题。驱动系统根据加速、爬坡、重载等具体工况快速、准确地切换工作模式,满足车辆的动力需求,提高车辆行驶的安全性和可靠性。     

基于PCA-Attention-LSTM网络的土壤氮含量监测

土壤作为农作物生长的主要营养来源,氮是植物生长的重要元素,有效评价土壤氮素含量可以促进配方施肥的发展。提出主成分分析、注意力机制和长短时记忆神经网络相结合的模型(PCA-Attention-LSTM)来监测土壤的氮素含量。采用PCA(主成分分析)对数据进行处理,提取影响土壤氮含量的关键影响因子,降低模型向量输入的维数,利用注意机制突出预测中的关键输入特征。在Keras深度学习框架的基础上搭建PCA-Attention-LSTM的网络模型,实现对未来2 h土壤氮含量的精监测。最后,以黑龙江省依安甜菜养植基地的数据对土壤氮含量进行训练和验证。结果表明,与RNN等其它网络模型相比,该模型的效果更好,基于PCA-Attenlion-LSTM网络模型的平均绝对误差,均方根误差和平均绝对百分误差分别为0.119、0.020、0.156。该模型预测精度高,泛化能力强,可以应用于土壤氮含量的监测。     

贵州荔波喀斯特洞穴鱼体重金属含量及食用健康风险评价

为了解喀斯特洞穴鱼体的重金属污染以及对人体的健康风险,选择贵州荔波的3种洞穴鱼荔波金线鲃(Sinocyclocheilus liboensis)、大鳞金线鲃(S.macrolepis)和越鲇(Parasilurus cochinchinensis)为研究对象,对其重金属含量进行测定分析,运用目标危害系数法(THQ)估算人体经摄食洞穴鱼后的健康风险。结果显示:各重金属平均含量值与标准限值之比的高低趋势为:Zn(0.50)Cd(0.49)As(0.48)Pb(0.39)Cr(0.24)Cu(0.049)Ni(ND),表明各重金属在平均值水平上未超标。而非平均值水平下,各重金属以Cd的超标率为最高(6.7%),但处于低超标率水平(15.2%),肌肉均未超标。此外各组织以内脏的重金属含量最高,肌肉最低。3种鱼类对重金属的累积大小为:荔波金线鲃大鳞金线鲃越鲇。相关性分析表明,7种重金属在3种鱼类各年龄组中的总含量随年龄的增高而减少,其中仅Zn与年龄、体重和体长均呈显著负相关。健康风险评价显示,所有重金属的THQ和复合风险(TTHQ)均小于1,说明荔波村民摄食该3种洞穴鱼不足以造成潜在的重金属健康风险,但Cu和As的总贡献率高达90.12%,为主要风险元素,应引起重视。     

全国水土保持功能年度价值评价研究

依据《中华人民共和国水土保持法释义》对水土保持功能的定义,分析了水土保持设施、地貌植被所发挥或蕴藏的有利于保护水土资源、防灾减灾、改善生态、促进社会进步等作用的内涵。在借鉴国内外先进经验和研究成果基础上,结合我国水土流失特点、水土保持现状,界定出水土保持功能价值概念。采用生态经济学计量方法,结合实际调研情况,分析各个指标之间的逻辑关系,建立了水土保持功能价值评价模型。按照国家水土保持区划一级分区,适当考虑二级分区和三级分区,以及全国水土流失动态监测站网分布概况,收集39个典型县(市、区)2016年度的土壤、水文、气象等观测资料,测算出其水土保持功能价值,进而推算至全类型区,再从8个水土保持一级分区的水土保持功能价值推算出2016年度全国水土保持功能价值,并在对测算结果进行分析讨论的基础上,对国家制定水土保持生态文明对策提出了建议。     

吉林省品种杨品种(系)抗虫性评价研究

对参试的品种杨88个品种(系)苗期和幼龄期的抗虫性进行测定,结果表明:抗白杨透翅蛾的品种(系)为白城5号杨、白林3号杨、白林2号杨,是品种杨杂交育种较理想的抗白杨透翅蛾亲本;抗青杨天牛的品种(系)为白林2号杨、白城41号杨、迎春5号杨、格尔里杨、107号杨、中黑防2号杨、88-04杨、吉林加拿大杨、白城1号杨、晚花杨、加雌杨、健杨、白城2号杨、88-13杨、摩里柏林杨、81-10杨、白林3号杨、5号杨、小×钻杨,是品种杨杂交育种较理想的抗青杨天牛亲本。     

鱼腥草系列食品开发及其接受度评价

以新鲜鱼腥草为主要原料,设计开发鱼腥草辣椒酱、鱼腥草袋泡茶、鱼腥草饮料和鱼腥草纤维蛋糕四种鱼腥草系列加工食品,通过感官评价分析每个产品的风味特点和人群接受度。结果表明,鱼腥草搭配其他配料可以加工成酱、茶、饮料和蛋糕等产品,四个鱼腥草系列加工食品的风味各有特点,其中鱼腥草豆豉辣椒酱和鱼腥草粗纤维蛋糕的接受度较高。通过添加配料改善鱼腥草产品的风味,不但保留了鱼腥草的味道,而且使不喜食鲜鱼腥草的人群可以接受其加工型产品。